Einfluss der AlGa<1-x>As Abstandsschicht im resonant periodischen Verstärkungsaktivbereich auf die Leistung des 940-nm-vertikalen Oberflächenemittierenden Lasers
摘要
Mit der PICS 3D Simulationssoftware wurde ein aktiver Bereich mit resonant periodischem Verstärkung (Resonant periodic gain, RPG) und einem AlGa<1-x>As Abstandsschicht mit unterschiedlichen Aluminiumanteilen entworfen. Die optoelektronischen Eigenschaften eines 940-nm-vertikalen Oberflächenemittierenden Lasers (Vertical cavity surface emitting laser, VCSEL) wurden untersucht, um hohe Ausgangsleistung und hohe Leistungsumwandlungseffizienz zu erreichen. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass bei einem Aluminiumanteil von 0,1 in der Abstandsschicht die Spitzenleistung des RPG VCSEL 24,32 mW erreicht und die maximale Leistungsumwandlungseffizienz 51,7 % beträgt. Durch die Analyse der Bandstruktur der Abstandsschicht wurden die Transporteigenschaften der Ladungsträger im aktiven Bereich des RPG VCSEL untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anpassung des Aluminiumanteils die Bandstruktur steuern und die Wahrscheinlichkeit der Strahlungsrekombination kontrollieren kann. Dies reduziert effektiv die Ansammlung von Elektronen und Löchern in der Abstandsschicht und verringert somit die nichtstrahlende Rekombination. Diese Studie liefert theoretische Leitlinien und Datengrundlagen für die Auswahl des Materials der Abstandsschicht im RPG-Aktivbereich der spannungskompensierten Quantentümpel.
关键词
Vertikaler Oberflächenemittierender Laser; hohe Ausgangsleistung; resonant periodischer Verstärkungsaktivbereich; AlGa<1-x>As Abstandsschicht